Kluczowe spostrzeżenia dotyczące wielkości jako najważniejszego ograniczenia w systemach nawadniania
Jak podaje Biuro Analiz Parlamentu Europejskiego, nawadniane grunty stanowią około 20 % terenów uprawnych na całym świecie, pochodzi z nich 40 % produkowanej żywności, a na ich nawadnianie zużywa się około 70 % światowych zasobów słodkiej wody. Dlatego zaspokajanie potrzeb żywnościowych rosnącej populacji bez uszczerbku dla środowiska stanowi globalne wyzwanie. Fizyczny rozmiar wydaje się być główną zmienną warunkującą działanie systemów nawadniających. Jednak dane o tym, jak wielkość wpływa na systemy nawadniania, są fragmentaryczne i nieustrukturyzowane, ponieważ były opracowywane w oparciu o studia przypadków. Celem finansowanego ze środków UE projektu SIZE, w którym połączono allometrię, badanie globalnych zbiorów danych dotyczących nawadniania, modelowanie dynamiczne oraz analizę niepewności i wrażliwości, było rozwiązanie tego problemu przy wsparciu działań „Maria Skłodowska-Curie”. „Głównym celem projektu było ustalenie, czy wielkość jest kluczową zmienną warunkującą trwałość systemów nawadniających. Inne cele projektu obejmowały określenie, które atrybuty systemów nawadniania są skalowane wraz z wielkością i ocena, w jaki sposób zmiana rozmiarów wpływa na ochronę systemów nawadniania przed wstrząsami”, mówi Arnald Puy, koordynator projektu.
Wielkość jako uniwersalne ograniczenie
Jednym z kluczowych ustaleń projektu było to, że wielkość obszarów nawadnianych jest główną zmienną warunkującą ilość wody pobieranej do nawadniania, co znaczy, że ta ostatnia może być przedstawiona jako funkcja pierwszej, która z kolei ma charakter liniowy. „Przy podwójnym rozszerzeniu systemu nawadniania podwaja się ilość pobieranej wody. Ta relacja wydaje się prawdziwa dla różnych skali geograficznych – dla regionu, kraju i na poziomie globalnym”, zauważa Puy. Co więcej, powierzchnia obszarów nawadnianych wzrasta wraz ze wzrostem populacji. „Chcąc przewidzieć, jak duże będą obszary nawadniane w 2050 roku, zaobserwowaliśmy, że w obecnych modelach zaniżane jest potencjalne rozszerzenie nawadniania, ponieważ nie jest w nich uwzględniana niepewność związana z tempem wzrostu populacji”, tłumaczy Puy. W ramach projektu zauważono również, że wielkość nie ma wyraźnego wpływu na efektywność nawadniania danego systemu. Ponadto szacunki dotyczące globalnego poboru wody do nawadniania wykonywane za pomocą globalnych modeli hydrologicznych nie są wiarygodne ze względu na pominięcie niepewności dotyczących obszarów nawadnianych, procesów ewapotranspiracji roślin, opadów atmosferycznych i efektywności nawadniania.
Ponowna ocena globalnych modeli i przepisów dotyczących nawadnianych obszarów
Wyniki badań dotyczą rozmaitych zagadnień. Po pierwsze, zrozumienie wagi wielkości obszarów nawadnianych może pomóc twórcom modeli w projektowaniu prostszych modeli nawadniania, co pozwoli na stworzenie mniej wymagających obliczeniowo, bardziej przejrzystych algorytmów służących do obliczania zapotrzebowania na wodę. Co więcej, w obecnych modelach nie uwzględnia się niepewności związanej z tempem wzrostu populacji, co oznacza, że w strategiach politycznych dotyczących przyszłego rozszerzania obszarów nawadnianych potencjalny wpływ nawadniania na zasoby słodkiej wody oraz na procesy degradacji gruntów są oceniane w oparciu o niedokładne prognozy. „Te regulacje powinny zostać poddane ponownej ocenie, by móc uwzględniać bardziej ekstremalne scenariusze”, dodaje Puy. Wnioski z projektu podważają również tezę, że na większych obszarach nawadnianych wydajność wykorzystania wody jest z natury niższa niż na mniejszych, co stanowi założenie wielu globalnych modeli nawadniania, które obecnie są wykorzystywane przy realizacji Celów Zrównoważonego Rozwoju związanych z wodą i żywnością. „Wyniki projektu SIZE podkreślają znaczenie badania rozszerzenia nawadniania jako głównej zmiennej warunkującej zużycie wody słodkiej i wynikających z tego skutków społeczno-środowiskowych”, podsumowuje Puy.
Słowa kluczowe
SIZE, obszary nawadniane, populacja, woda słodka, modele nawadniania, systemy nawadniania, produkcja żywności, globalne modele hydrologiczne
